Ứng dụng mô hình MIKE NAM, MIKE 11 HD tính toán tài nguyên nước mặt lưu vực sông Cửu Long

Nghiên cứu này đã tổng hợp, phân tích tài liệu liên quan đến nguồn nước mặt, kết hợp với sử dụng công cụ mô hình toán thủy văn MIKE– NAM, thủy lực MIKE 11 HD để tính toán các đặc trưng và đưa ra bức tranh tương đối rõ nét về hiện trạng tài nguyên nước mưa, nước mặt lưu vực sông Cửu Long.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng mô hình MIKE NAM, MIKE 11 HD tính toán tài nguyên nước mặt lưu vực sông Cửu Long Bài báo khoa học Ứng dụng mô hình MIKE NAM, MIKE 11 HD tính toán tài nguyên nước mặt lưu vực sông Cửu Long Nguyễn Ngọc Hà1*, Nguyễn Mạnh Trình1, Hoàng Thị Nguyệt Minh2 1 Trung tâm Quy hoạch và Điều tra Tài nguyên Nước Quốc gia, Bộ Tài Nguyên và Môi trường, 93/95 Vũ Xuân Thiều, Sài Đồng, Long Biên, Hà Nội; ha_tnn@yahoo.com; manhtrinh021@yahoo.com.vn 2 Khoa Tài nguyên nước, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội; htnminh.tnn@hunre.edu.vn *Tác giả liên hệ: ha_tnn@yahoo.com; Tel.: +84–989668363 Ban Biên tập nhận bài: 12/7/2021; Ngày phản biện xong: 24/8/2021; Ngày đăng bài: 25/11/2021 Tóm tắt: Lưu vực sông Cửu Long là phần hạ nguồn của lưu vực sông Mê Công trên địa phận Việt Nam thuộc địa bàn 13 tỉnh/thành vùng Nam bộ có nhiều tiềm năng phát triển kinh tế cả về nông nghiệp, công nghiệp, thủy sản và du lịch sinh thái. Mặc dù có hệ thống kênh rạch dày đặc nhưng nguồn nước của lưu vực sông Cửu Long lại phụ thuộc rất lớn vào lượng nước từ thượng nguồn. Để phục vụ quản lý, quy hoạch và phát triển bền vững lưu vực thì việc đánh giá được tài nguyên nước mưa, nước mặt đến từ thượng nguồn và sinh ra trên lưu vực sông Cửu Long là vô cùng quan trọng. Nghiên cứu này đã tổng hợp, phân tích tài liệu liên quan đến nguồn nước mặt, kết hợp với sử dụng công cụ mô hình toán thủy văn MIKE– NAM, thủy lực MIKE 11 HD để tính toán các đặc trưng và đưa ra bức tranh tương đối rõ nét về hiện trạng tài nguyên nước mưa, nước mặt lưu vực sông Cửu Long. Kết quả cho thấy tổng tài nguyên nước mưa toàn lưu vực là 68,4 tỷ m3, tài nguyên nước mặt là 471 tỷ m3 trong đó, sinh ra từ mưa nội vùng lưu vực sông Cửu Long là 30 tỷ m3 và từ nước ngoài (vùng thượng nguồn) qua hệ thống sông chính và chảy tràn biên giới là 441 tỷ m3. Từ khóa: Tài nguyên nước mặt; Lưu vực sông Cửu Long; MIKE–NAM; MIKE 11 HD. 1. Mở đầu Trên thế giới hiện nay rất nhiều phương pháp tiếp cận để đánh giá tài nguyên nước mặt đối với các lưu vực sông. Trong đó, nhờ sự phát triển vượt bậc của công nghệ thông tin, phương pháp mô hình toán mô phỏng được ứng dụng rất rộng rãi cho kết quả tin cậy. Năm 2014, JICA (WUP–JICA) [1] đã sử dụng mô hình Mike NAM và Mike 11 để tính toán dòng chảy cho vùng đồng bằng ngập lũ Campuchia từ hạ lưu Kratie đến biên giới Việt Nam. Kết quả đã chỉ ra được các tỷ lệ phân bố dòng chảy trong sông cũng như trên các khu vực ngập lũ của đồng bằng châu thổ Mê Công ở địa phận Campuchia. Tuy nhiên nghiên cứu này chỉ quan tâm chính đối với dòng chảy phía Campuchia, sự phân hóa theo mùa (lũ, cạn) mà chưa có sự đánh giá tổng thể về tài nguyên nước cả năm cũng như trên địa phận Việt Nam. Năm 2016, trong dự án Nghiên cứu đánh giá tác động của các công trình trên thủy điện dòng chính Mê Công đã sử dụng kết hợp các mô hình SWAT–MIKE 11–MIKE21–MIKE BASIN để mô phỏng tính toán toàn bộ quá trình thủy văn lưu vực và thủy lực, sinh thái của dòng chính sông Mê Công [2]. Đây là nghiên cứu tổng thể nhất của lưu vực sông Mê Công Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2021, 731, 54-68; doi:10.36335/VNJHM.2021(731).54-68 http://tapchikttv.vn/ Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2021, 731, 54-68; doi:10.36335/VNJHM.2021(731).54-68 55 trong nhiều lĩnh vực chịu tác động của các yếu tố thủy văn sinh thái sông Mê Công. Nghiên cứu này cũng chỉ tập trung so sánh sự thay đổi của các yếu tố thủy văn, sinh thái so với điều kiện năm thủy văn nền do đó cũng chưa có sự tính toán cho toàn bộ chuỗi dòng chảy nhiều năm. Trong những năm qua, tại Việt Nam cũng đã có nhiều công trình nghiên cứu về dòng chảy lũ [3], lũ-kiệt [4], xâm nhập mặn [5] của vùng ĐBSCL, trong đó hệ thống các mô hình toán chủ yếu được sử dụng trong tính toán là MIKE NAM, MIKE 11, MIKE 21 [4]. Các mô hình trên được áp dụng tương đối nhiều trong nghiên cứu tính toán, dự báo ở các đơn vị phía Nam như Viện Khoa học thủy lợi miền Nam, Viện Quy hoạch thủy lợi miền Nam, Đài khí tượng thủy văn Nam Bộ…Năm 2016, Bộ Xây Dựng cũng đã sử dụng mô hình Mike 11 để lập Báo cáo chính Quy hoạch cấp nước vùng Đồng bằng sông Cửu long đến năm 2030 tầm nhìn đến năm 2050 [7]. Gần đây nhất, năm 2021, Bộ Kế hoạch và Đầu tư đã lập Báo cáo Quy hoạch vùng Đồng bằng sông Cửu Long thời kỳ 2021–2030, định hướng đến năm 2050 trong đó cũng sử dụng mô hình Mike NAM và Mike 11 để tính toán các kịch bản và phân vùng sinh thái cho vùng ĐBSCL [8]. Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) nằm ở khu vực hạ lưu sông Mê Công có lượng mưa năm không lớn dao động từ 1200–2400 mm/năm, trung bình đạt khoảng 1733 mm/năm. Theo không gian lượng mưa thấp ở dọc vùng sông Tiền và tăng dần về phía Bắc và phía Nam, cao nhất là khu vực ven biển từ Cà Mau đến Kiên Giang. Sự phân bố của lượng mưa không đều, đồng thời dòng chảy phụ thuộc lượng nước từ thượng lưu gây bất lợi cho khai thác sử dụng nước, đặc biệt là trong mùa khô. Mặc dù Đồng bằng sông Cửu Long được đánh giá tài nguyên nước phong phú [8–9], trung bìn ...